水冷式射频组织焊接电极的多物理场仿真与实验研究

为了降低射频组织焊接中高温造成的热损伤，设计了一种创新的水冷式射频组织焊接电极，使用COMSOL Multiphysics软件对猪小肠的体外焊接过程进行了多物理场仿真，结合焊接和爆破压实验对生物组织的焊接温度与效果进行了分析。结果表明：仿真使用“温度阈值”方法解决了现有模型中生物组织水分的可逆蒸发问题；在相同实验条件下水冷电极的最大焊接温度为139.8℃，平均焊接温度为112.5℃，较典型金属电极明显得到控制；水冷电极作用下生物组织爆破压达到62.3±13.7 mmHg，满足焊接要求。仿真模型预测的温度与实验结果拟合良好，且水冷电极有效焊接了组织，控制了焊接温度。     

焊接裂纹的金属磁记忆信号特征

为研究不同焊接裂纹的信号特征,制备了预制焊接裂纹的管道时接焊试件,对试件进行了金属磁记忆检测,提取了检测信号的Deta、ΔH_p/ΔL_x、ΔH_p和傅里叶分析相位突变点4个特征,对4个特征的分析表明：用这4个特征来描述焊接裂纹是可靠的；对金属磁记忆检测信号的4个特征进行综合分析可反映焊接裂纹的存在；当4个特征中有2个或2个以上存在时可判断存在焊接裂纹．     

重型落地铣镗床焊接立柱有限元分析

对Ｔ６９１６重型落地铣镗床焊接立柱进行了有限元动静态分析，力学模型网格中有３５２２个八节点等参元，６９３０个节点；计算了两种工况，前五阶固有频率和相应的振型．文中以图形和表格方式显示部分计算结果，这些结果是设计焊接立柱的依据．     

基于NSGA-Ⅱ的Q355C气保焊形貌与性能多目标优化（英文）

为了揭示熔化极气体保护焊工艺参数对形貌与性能的影响规律，改善形貌与性能质量，以熔化极气体保护焊预热温度、焊接电压、焊接电流、焊接速度、干伸长为工艺参数，开展混合正交堆焊试验。基于试验数据建立了拟合回归模型来预测焊缝高宽比、硬度和残余应力。试验结果表明，高宽比随着焊接电压的增大而减小，随着焊接电流的增大先增大后减小；硬度随着预热温度和焊接速度的增大而增大，随着焊接电压、焊接电流和干伸长的增大而减小；残余应力随着预热温度的增大而增大，随着焊接电压和焊接速度的增大先减小后增大。基于回归模型，采用NSGA-Ⅱ算法实现多目标优化，并通过实验验证了焊缝高宽比、硬度和残余应力三者间的非劣解。三个输出指标验证试验结果与预测结果的误差值均小于10%，表明了该优化方法的可行性。研究结果为电弧焊接多目标优化及精细化应用提供理论指导。     

防止工件轴向窜动焊接滚轮架控制机理研究

依据焊接滚轮架上工件轴向运动的理论基础，分析了防止工件轴向窜动的一种调节方式．结果表明：工件在焊接滚轮架上螺旋运动的螺旋率为所有滚轮与工件之间螺旋角正切的平均值；调节从动滚轮的位置，可以改变工件和滚轮的相对位置，产生附加螺旋角，从而能有效控制工件的轴向运动．同时提出了具有位移、速度负反馈的非线性控制方案，并通过相平面法对系统稳定性进行了分析，分析结果与模型实测结果相符．此方案可用于焊接滚轮架的防轴窜控制．     

线圈骨架摩擦焊接头裂纹形成的原因分析

对线圈骨架DT4A纯铁和1Cr18Ni9Ti不锈钢摩擦焊接头裂纹的形成进行了原因分析。分析认为摩擦焊接参数没有得到优化，轴向压力卸载过早，焊接不起；而且异种材料物理性能线胀系数上有很大差别，导致摩擦焊接界面周边处形成最大张应力以及奥氏体与非奥氏体不锈钢之间的组织应力容易驱使裂纹的形成。     

防轴窜焊接滚轮架控制机理研究

提出具有速度负反馈的非线性控制方案，用相平面法对系统稳定性进行了分析，分析结果与模型实测结果相符，可以用于焊接滚轮架防轴窜控制．结果表明，筒体在焊接滚轮架上螺旋运动的螺旋率为所有滚轮与简体螺旋角正切的平均值；调节从动轮的位置，可以改变筒体和滚轮的相对位置，产生附加螺旋角，能有效控制简体的轴向运动。     

钢结构焊接的Ansys数值模拟

钢结构主要的连接方法为焊接连接。准确的焊接模拟对节点承载力、焊接变形等分析具有重要的意义。利用Ansys软件可以实现焊接的数值模拟。把焊接模拟的温度场、焊接温度动态变化过程等数值模拟结果与前人试验结果进行对比,结果表明,采用Ansys软件进行三维实体建模、并结合生死单元技术模拟焊接过程,求解温度场与应力应变场,其结果与实际焊接情况具有高度的一致性,温度场与雷卡林试验温度场吻合较好;焊缝附近各点的温度变化与横截面上的残余应力结果,与实际焊接情况相符。此结论为Ansys软件进行工程结构的焊接模拟的可靠性分析提供了实用的参考价值。     

钴基合金静叶片焊接裂纹力学因素研究

采用热弹塑性有限元技术，分析研究了Ｃｏ基Ｓｔｅｌｌｉｔｅ３１合金静叶片电子束焊接时产生焊接裂纹的力学因素、焊接残余应力、与焊接装夹方式及焊接工艺的关系。结果表明：焊接过程中产生的冷裂纹，主要由于焊接过程中产生的收缩力引起；焊接方向和焊件的装夹方式对接头中的残余应力分布有较大的影响，焊缝两端附近的残余应力分布和焊接方向有关，焊端缝中心是拉应力，而在终焊端则是压应力；焊接速度及焊接线能量都对焊接残余应     

铝合金5083和5052的激光焊接

通过工件表面焊前准备状态、接头形式和焊接工艺参数对焊缝形状的影响，分析了铝合金５０８３与５０５２在相同焊接条件下的激光焊接相同点和不同点；通过焊缝截面形状和微观组织的观察，得到了焊接条件对焊缝表面下凹度和胞状树枝晶间距的影响趋势，观察到在本实验条件下的焊缝组织主要由胞状树枝晶的一次组织和二次组织组成；通过电子探针（ＥＰＭＡ）法对焊缝主要合金元素Ｍｇ含量分布及微观偏析的测定，认为Ｍｇ的蒸发损失受到焊接条件的影响；显微硬度的分布状态表明，焊接中Ｍｇ的分布及含量决定了显微硬度的分布与大小，而且Ａ５０８３和Ａ５０５２熔化区显微硬度分别大于母材值的９１％和９３％。     

CO2气体保护焊在空冷器中的应用

通过对空冷器管箱焊接方法的研究和比较，采用新的焊接工艺，即自动CO2气体保护焊，替代原来的自动埋弧焊，为了保证空冷器管箱的工艺要求及焊缝质量，对自动CO2气体保护焊工艺进行了相应的改进，设计了配套的工艺装备，如支撑机构、行走小车及操作平台等，为提高管箱焊缝质量提供了必要的保证，方便了工作参数调整及设定，经焊接工艺实验及生产实践，取得了令人满意的结果，开拓了CO2气体保护焊在石化行业的应用。     

自蔓延焊条的焊接工艺性研究

研究了焊药密实度、焊前预热、焊接速度、试板厚度和后热等对自蔓延焊条的焊接工艺性影响规律.结果发现,当药粉密度在2.60~2.80g/cm3时,自蔓延焊条燃烧速度为10.5mm/s,焊接可控性好.焊前350℃预热可以增加焊接熔深,实现单面焊双面成形效果.焊接速度取决于试板厚度,提高焊接速度明显降低较厚试板的焊透性和焊接效果.后热对自蔓延焊条工艺性能没有显著影响.     

SA-210A1与SA-213TP304H的异种金属焊接性能研究

利用GTAW焊工艺并选用ERNiCr-3焊丝对SA-213TP304H与SA-210A1异种金属进行焊接试验研究,采用Olympus金相显微镜观察接头的显微组织结构特征,并对焊接接头进行了显微硬度和力学性能测试。试验结果表明：焊接接头外观质量和气密性良好,硬度分布较均匀,没有出现脆化相,组织稳定、性能良好,焊接产品质量达到ISO5817 B级标准。     

复杂焊接机器人系统的协同控制

利用Petri网理论对多台机器人焊接系统进行了建模,根据系统的特点设计了基于局域网络通信的软件控制系统,实现系统的全局调度;利用建立的系统模型设计了多机器人铝合金交流脉冲GTAW的悬空角焊工艺实验.实验结果表明:系统各个机器人动作协调正确,未发生动作干涉等异常情况;焊接电弧燃烧稳定,工艺设计合理,加工过程流畅.焊接实验验证了系统建模控制的正确性,拓展了Petri网理论在焊接领域的应用.     

基于TLP 焊机的管道连接

通过对比试验,分别对T91钢管采用TLP连接和TIG＋MIG焊,分析了T91钢管TLP连接的力学性能与显微组织,比较了TLP连接和TIG＋MIGT91钢管在各个工业应用指标上的差异。结果表明：在相同的连接质量下,TLP连接在生产率、成本、劳动卫生等方面均优于TIG＋MIG连接。     

Fe3Al合金的堆焊性能研究

采用钨极氩弧焊方法(GTAw),在奥氏体不锈钢基体上堆焊Fe3Al合金,考察焊接电流和预热温度等工艺参数对堆焊试验结果的影响.研究表明,工艺参数的改变对能否获得F3Al合金堆焊层有较大的影响,裂纹是堆焊Fe3Al合金时出现的主要缺陷.基于试验结果,对试验参数进行优化,得到一套在工程上行之有效的堆焊工艺及参数,并对该工艺参数下所获得的堆焊层的显微组织、相构成和显微硬度进行检测分析.     

用遗传算法的阈值选取法检测铝合金MIG焊熔池边缘

针对铝合金MIG焊熔池边缘提取问题,建立视觉传感和采集的实验系统,提出基于最大类间方差阀值的遗传算法来提取铝合金MIG焊熔池边缘.介绍系统与算法的结构,同时与基于Sobel算子、Canny算子的熔池边缘提取结果进行对比.结果表明,遗传算法阀值图像分割在熔池图像边缘提取是可行的,通过该算法提取的铝合金MIG焊接熔池边缘清晰,可以有效地克服熔池图像信号中的噪声及阴极雾化区的影响,该方法提供了一种新的焊接熔池边缘实时检测与控制的方法.     

锆4合金的CO_2激光焊接工艺研究

本文研究了锆４合金ＣＯ２激光焊接时的保护措施和适宜的激光焊接工艺参数．结果表明：试验确定的保护装置和工艺参数可以获得满意的锆合金激光焊接接头，其力学性能和母材相近，显著优于氩弧焊施焊的质量     

切断刀的钎焊原理及使用分析

本文对氧炔焊和电阻焊硬质合金切断刀的钎焊质量进行了实验分析。其结果表明:电阻焊比氧炔焊更易获得均匀、致密的钎焊接头,从理论上论述了电阻焊的可靠性。同时,对电阻焊切断刀的钎焊工艺及其使用中存在的若干问题进行了调查、研究,并做了较为详细的分析,提出了相应的改进措施。     

残余应力对排液蒸发器强度影响的有限元分析

某排液蒸发器管箱隔板与筒体焊接处产生了焊接变形,其凹陷处最大值为5 mm,影响结构的安全运行.焊接应力与变形是焊接过程的必然产物,计算和分析比较困难.采用固有应变分析法,计算出隔板和筒体的固有应变体积,然后获得简体的焊接残余应力.在此基础上只考虑焊接残余应力、设计应力以及焊接残余应力与工作应力叠加3种工况计算出变形区域的等效应变,并转化为等效残余应力.利用有限元方法对蒸发器的强度进行分析,计算结果可用于指导其实际运行.